JP5027739B2 - デコンプ機構 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の始動時において、燃焼室の圧縮空気の一部を排出して、始動時の圧縮トルクを低減するデコンプ機構に関する。

図１９は、従来技術のデコンプ装置１００を示す図である。エンジンの始動時の始動トルクを低減するための機構として、特許文献１のような、シリンダ内を圧縮する時に排気ポートを僅かに開けて圧縮圧力を低減するデコンプ装置１００がある。このデコンプ装置１００は、排気カム１０１に設けられ、スリーブ１０２と、デコンプピン１０３と、デコンプシャフト１０４とを備えている。スリーブ１０２は、デコンプピン１０３を進退可能に収容して、排気カム１０１の収納穴１０５に嵌装されている。デコンプシャフト１０４は、スリーブ内のデコンプピン１０３を進退させる。

デコンプピン１０３は、エンジン始動時に排気カム１０１のカム面１０１ａから先端部分１０３ａが突出しており、圧縮行程時にロッカアームと当接する。そのため圧縮行程時に排気バルブが押下げられてポートが僅かに開く。これによってピストンを上死点まで移動させるために必要なトルクである始動トルクを低減する。エンジン始動後では、デコンプピン１０３の先端部分１０３ａがカム面１０１ａに対して埋没するように退く。そのため始動後は、圧縮行程時に排気バルブが押下げられることがなく、排気ポートが閉じられ、燃焼室の混合気を、始動時に比べて高い圧力で圧縮することができる。
特開２００１−１７３４２１号公報

ところで、特許文献１のように排気カムにデコンプ装置１００を設けた場合、排気カム１０１が回転駆動すると、スリーブ１０２には、排気カム１０１から離脱させるような遠心力が働く。この遠心力によりスリーブ１０２が外れないようにするために、スリーブ１０２を締まり嵌めにより収納穴１０５に嵌装して排気カム１０１に固定しておく必要がある。しかしながらこのような締まり嵌めを採用すると、収容穴１０５及びスリーブ１０２の寸法許容差が小さくなってしまい、高い寸法精度が必要となる。そのため排気カム１０１及びスリーブ１０２の加工に手間がかかる。また締まり嵌めを採用すると、排気カム１０３にデコンプ装置１００を組込む時にも手間がかかる。このような状況は、ロッカアーム型以外の動弁機構でも同様に生じる。

本発明の目的は、動弁装置への組込みが簡単なデコンプ機構を提供することである。

本発明のデコンプ機構は、ポートを開閉するバルブを駆動する動弁装置に設けられるデコンプ機構であって、前記動弁装置に設けられる収容部材と、前記収容部材内に進退可能に収容され、圧縮行程時に前記動弁装置から進出して前記バルブを押して前記ポートを開くデコンプ部材とを備え、前記動弁装置内に挿入され、前記デコンプ部材が進退する進退方向と交差する方向に前記収容部材を挿通する前記挿入部材を更に備えるものである。

本発明に従えば、挿入部材を動弁装置に挿入するだけの簡単な構成で、収容部材が動弁装置から外れなくなる。したがって、動弁装置へのデコンプ機構の組込みが簡単である。これによってデコンプ機構の生産性が向上する。

上記発明において、前記挿入部材が、前記動弁装置に対して相対変位することで前記デコンプ部材を進退させるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、収容部材を固定する部材と、デコンプ部材を進退させる部材とを１つの部材で果たすことができ、部品点数を少なくすることができる。これによりデコンプ機構の構成が簡単になると共に動弁装置へのデコンプ機構の組込みが簡単になり、デコンプ機構の生産性が向上する。

上記発明において、前記収容部材は、前記進行方向に延びる軸回りの前記デコンプ部材の回動を阻止するように構成されていることが好ましい。

この構成に従えば、バルブ機構に対するデコンプ部材の軸回りの姿勢を変えることなく、デコンプ部材をバルブ又はバルブ駆動部材に当接させることができる。デコンプ部材がバルブ又はバルブ駆動部材に線接触しているため軸回りの姿勢が変わると、バルブに対してデコンプ部材が片当たりしてバルブのリフト量が変わることとなる。これに対して上記構成では、デコンプ部材の軸回りの姿勢を維持することによって、デコプ部材がバルブとの片当たりを防いで始動時のリフト量が一定に保たれる。これにより前記始動時のリフト量のバラツキに起因する始動トルクのばらつきを防止できる。また前記片当たりに起因する前記デコンプ部材又はバルブの片減りを防止できる。

上記発明において、前記収容部材は、前記動弁装置に対して隙間をあけて設けられ、前記挿入部材は、前記収容部材に対して隙間をあけて挿入されていることが好ましい。

この構成に従えば、収容部材は、前記動弁装置及び挿入部材に対して相対変位して、収容部材自身の姿勢を変えることができる。そのためデコンプ部材が片当たりしていると、収容部材の姿勢をデコンプ部材が片当たりしない安定した姿勢に変える。即ち、収容部材は、自身の姿勢を安定した姿勢へと自動調節することができる。

上記発明において、前記デコンプ部材をそれが退行する方向に付勢する付勢部材を更に備え、前記挿入部材は、前記付勢部材による付勢に抗して前記デコンプ部材を支持するように配置され、前記デコンプ部材の先端部には、半径方向内方に没入する組立孔が形成されていることが好ましい。

この構成に従えば、デコンプ部材を収容部材から進出させて挿入孔を外方に表出させて、前記挿入孔に棒状の係止部材を挿入することで、デコンプ部材が収容部材から退避することを防いでいる。これによって付勢部材の付勢力に抗してデコンプ部材を進出させた状態に維持することができる。これにより収容部材における挿入部材を挿入するための孔が前記デコンプ部材により塞がれることがなく、挿入部材を収容部材に容易に挿入することができる。したがって、デコンプ機構の組立てが容易になり、デコンプ機構の生産性が向上する。

本発明の内燃機関は、前記デコンプ機構が設けられる動弁装置を備えているものである。この構成に従えば、動弁装置にデコンプ機構を簡単に組込むことができ、内燃機関の生産性が向上する。

本発明の動弁装置は、カム回転軸回りに回転駆動されて、カム回転軸と同軸の内部空間が形成される円筒状のカムシャフトと、ポートを開閉するバルブを駆動する動力を伝えるカムであって、前記カムシャフトに固定されて、カムシャフト回転軸回りの外周面から半径方向内方に没入する収容孔が形成されたカムと、軸方向両端部が開放する略筒状であって、その軸方向がカム回転軸に直交した状態で前記収容孔に収容され、収容される状態においてカム回転軸に沿って貫通する貫通孔が形成される収容部材と、前記収容部材の内部空間に収容され、カム外周面から部分的に突出可能に形成される可動部材と、前記収容部材からカム回転軸に向う方向の付勢力を、前記可動部材に与える付勢部材と、前記カムシャフトに形成される内部空間に収容され、前記収容部材の貫通孔を貫通して、前記カムシャフトによってカム回転軸周りに回転可能に支持され、前記可動部材に対向可能な対向領域に関して、カム回転軸からの半径方向寸法が非一様に形成される調整軸と、前記調整軸をカム軸周りに角変位させて、前記調整軸の対向領域のうち可動部材に対向する位置を変化させる調整軸駆動手段とを含むものである。

本発明に従えば、付勢手段によって可動部材が調整軸に向けて押し付けられる。調整軸において可動部材に対向する対向領域は、周方向に進むにつれてカム回転軸からの半径方向寸法が非一様に形成される。したがって、調整軸駆動手段によって、調整軸が変位されることで、調整軸と当接する可動部材の当接位置が変化する。また調整軸と可動部材との当接位置がカム回転軸から半径方向に離れることで、可動部材は、付勢手段の付勢力に抗して調整部材によって押出され、カム外周面から突出する。また調整軸と可動部材との当接位置がカム回転軸に近づくことで、可動部材は、付勢手段の付勢力によって押戻され、カム内に没入する。このようにして調整軸を変位させることで可動部材とカムとを含む摺動体の外周面の形状が変化する。

カムシャフトと共に回転する摺動体の外周面が、直接的又は間接的にバルブに接触する。これによってバルブが往復変位してポートが開閉される。上述したように、調整軸駆動手段によって、可動部材とカム外周面とを含む摺動体の外周面形状が変化することで、カムシャフト一回転あたりに、摺動体がバルブに与える力を変化させることができる。これによってバルブの開閉特性を変化させることができる。

また本発明では、調整軸が収容部材の貫通孔を貫通することで、カム回転軸に垂直な方向に、収容部材がカムから抜き出ることが防がれる。これによってカムと収容部材とを強固に固定しなくとも、カムシャフト回転時に働く遠心力に抗することができ、カムから収容部材が抜け出すことを防ぐことができる。また可動部材の可動のための調整軸によって、収容部材の抜止め部材を兼用することができる。これによりカムと収容部材とを強固に固定する必要がないので、強固な固定に必要な加工の手間を省くことができる。たとえばカムと収容部材とを隙間嵌め合いとしても収容部材の抜け止めを防ぐことができるので、カム及び収容部材に許容される寸法精度を低く抑えることができ、歩留まりを向上することができる。また隙間嵌め合いの場合には、締まり嵌め合いの場合に比べて、カムを収容部材に収容する作業を容易にすることができる。さらに調整軸によって抜止め部材を兼用することで、収容部材の脱出を防ぐ他の部材を設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。このように、歩留まり及び作業性を向上することで、製造にかかる費用を低減することができる。

本発明のデコンプ機構によれば、動弁装置へ組込みを簡単にすることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。以下の説明における方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者の方向の概念と一致している。

[自動二輪車]
図１は、本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。本実施形態である自動二輪車１は、クルーザータイプの自動二輪車であり、前輪２及び後輪３の間に車体をなすフレーム４が設けられる。フレーム４の前側上部には、燃料タンク６が設けられている。燃料タンク６の後方には、運転者用のシート７が設けられる。燃料タンク６の下方には、エンジン５がフレーム４によって支持される。

［エンジン］
図２は、図１に示すエンジン５を一部切断して右方から見た拡大斜視図である。エンジン５は、Ｖ型２気筒の４サイクルエンジンである。エンジン５は、燃焼室で燃料を燃焼して仕事を出力する内燃機関の一例である。エンジン５は、基本的に、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、シリンダヘッドカバー１３、クランクシャフト１８及び動弁装置２１を備える。エンジン５は、クランクケース１０の上面にシリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、シリンダヘッドカバー１３及び化粧カバー１４を順に積み重ねて構成される２つの気筒１５を、前後にＶ字状に配置することで構成されている。２つの気筒１５は、それらの間に配置され上下方向に延在する回転軸Ｌ３に対して回転対称に配置されていることを除き、殆ど構成が同一である。そこで以下では、一方の気筒１５を説明し、他方の気筒１５については、その説明を省略する。

気筒１５内のシリンダブロック１１には、図示しないピストンが摺動変位可能に挿入されている。このピストンは、コンロッドを介して、クランクシャフト１８に連結されている。クランクシャフト１８は、左右方向に沿うようにクランクケース１０に収容されている。クランクシャフト１８の右端部は、１次減速機構１９を介して、変速機２０の入力軸２０ａに接続されている。また変速機２０は、出力軸がチェーン及びドライブシャフト等の２次減速機構を介して後輪３に接続されている。これによりクランクシャフト１８の回転が１次減速機構１９、変速機２０及び２次減速機構を介して後輪３に伝達され、後輪３が回転駆動される。

シリンダヘッド１２の上部には、後述する動弁装置２１のカムシャフト２２が設けられている。カムシャフト２２は、その回転軸Ｌ４（以下、単に「カム軸Ｌ４」という）回りにおいて、その軸方向に貫通する貫通孔６１（図１３参照）が形成されている。カムシャフト２２は、左右方向に沿って配置され、シリンダヘッド１２に軸支されている。カムシャフト２２が軸支されている部分の間隔は、後述する２つのカム４１の幅の和と略一致している。カムシャフト２２の右端部には従動側スプロケット２５が設けられ、クランクシャフト１８の右端部には駆動側スプロケット２４が設けられている。そして駆動側スプロケット２４及び従動側スプロケット２５には、タイミングチェーン２６が巻き掛けられている。これによりクランクシャフト１８とカムシャフト２２とは、クランクシャフト１８が１回転するのに対してカムシャフト２２が２回転するように連動回転可能に構成される。

図３は、後述する図４の切断線III−IIIでシリンダヘッド１２を切断して見た断面図である。シリンダヘッド１２の下部には、ピストンが収容される空間へと連なる燃焼室３０が形成されている。更にシリンダヘッド１２には、この燃焼室３０に開口する吸気ポート３１及び排気ポート３２が形成されている。吸気ポート３１は、吸気通路を介してエアクリーナに接続される。排気ポート３２は、排気通路３３（図２参照）を介してマフラー３４（図２参照）に接続される。またシリンダヘッド１２には、吸気ポート３１を開閉する吸気バルブ３５と、排気ポート３２を開閉する排気バルブ３６とが設けられている。吸気バルブ３５には、それを吸気ポート３１を閉じる方向に付勢する吸気側ばね部材３７が設けられ、また排気バルブ３６には、それを吸気ポート３１を閉じる方向に付勢する排気側ばね部材３８が設けられている。さらにシリンダヘッド１２上部には、吸気バルブ３５を駆動して吸気ポート３１を開閉すると共に、排気バルブ３６を駆動して排気ポート３２を開閉する動弁装置２１が設けられている。
［動弁装置］
動弁装置２１は、シングルオーバーヘッドカム（ＳＯＨＣ）型の動弁装置であり、カム機構３９と、吸気側ロッカアーム４２Ａと、排気側ロッカアーム４２Ｂとを備える。カム機構３９は、主にカムシャフト２２、従動側スプロケット２５、吸気カム４０及び排気カム４１を含む。カムシャフト２２は、間隔をあけて配置される吸気バルブ３５と排気バルブ３６との間に配置されている。カムシャフト２２には、吸気カム４０と排気カム４１とが一体的に設けられ、従動側スプロケット２５側に排気カム４１が配置されている。各カム４０，４１は、カムシャフト２２と同軸のカム軸Ｌ４に垂直な断面形状が略卵状の非円形状に形成される。また排気カム４１のカム面４１ａには、円形状の挿着孔４１ｂが形成されている。この挿着孔４１ｂは、排気カム４１のカム面４１ａにおいて、カム軸Ｌ４からの距離が最も短くなる位置に挿着孔４１ｂの軸が位置するように配置される。つまり挿着孔４１ｂは、圧縮行程において排気側ロッカアーム４２Ｂが当たる位置、つまり排気バルブ３６が上死点にある時に排気側ロッカアーム４２Ｂが当接する位置に配置されている。

吸気側ロッカアーム４２Ａは、吸気側ロッカシャフト５７Ａに固定され、排気側ロッカアーム４２Ｂは、排気側ロッカシャフト５７Ｂに固定されている。吸気側ロッカシャフト５７Ａ及び排気側ロッカシャフト５７Ｂは、互いに間隔をあけ、且つカム軸Ｌ４に沿って配置されている。また各ロッカシャフト５７Ａ，５７Ｂは、シリンダヘッドカバー１３内に位置するようにシリンダヘッド１２に設けられ、且つ前記シリンダヘッド１２にカム軸Ｌ４回りに回動可能に軸支されている。そのため、排気側ロッカアーム４２Ｂは、排気カム４１の回転に応じて揺動するように構成される。また排気側ロッカアーム４２Ｂは、揺動することで、排気側ばね部材３８に抗して排気バルブ３６を押下げて排気ポート３２を開くように構成されている。同様に吸気側ロッカアーム４２Ａも、吸気カム４０の回転に応じて揺動するように構成される。また吸気側ロッカアーム４２Ｂは、揺動することで、吸気側ばね部材３７に抗して吸気バルブ３５を押下げて吸気ポート３１を開くように構成されている。以下では、この構成について更に具体的に説明する。

図４は、動弁装置２１を配置したシリンダヘッド１２を上方から見た平面図である。以下では、図３も参照しつつ説明する。排気バルブ３６の当接部３６ａは、排気側ロッカアーム４２Ｂの揺動軸Ｌ５Ｂに対して排気カム４１と反対側に配置されている。排気側ロッカアーム４２Ｂは、その一端部４３ａが排気カム４１のカム面４１ａに当接している。また排気側ロッカアーム４２Ｂは、その一端部４３ａに対して揺動軸Ｌ５Ｂを挟んで反対側にある他端部４３ｂが排気バルブ３６の当接部３６ａに当接するように配置されている。このように他端部４３ｂが排気バルブ３６の当接部３６ａに当接することで、排気側ロッカアーム４２Ｂの一端部４３ａを排気カム４１のカム面４１ａに押し付けるような揺動軸Ｌ５Ｂ回りの回動力が排気側ロッカアーム４２Ｂに作用することとなる。

また排気カム４１と排気バルブ３６とは、カム軸Ｌ４に沿う方向に異なる位置に配置されている。そのため排気側ロッカアーム４２Ｂの一端部４３ａと他端部４３ｂとは、互いにカム軸Ｌ４に沿う方向にずれて配値される。このように構成される排気側ロッカアーム４２Ｂは、その一端部４３ａのカム軸Ｌ４に沿う方向の幅が排気カム４１の前記幅と略同じ大きさに形成されている。

吸気バルブ３５の当接部３５ａは、吸気側ロッカアーム４２Ａの揺動軸Ｌ５Ａに対して吸気カム４０と反対側に配置されている。吸気側ロッカアーム４２Ａは、その一端部４４ａが吸気カム４０のカム面４０ａに当接している。また吸気側ロッカアーム４２Ａは、その一端部４４ａに対して揺動軸Ｌ５Ａを挟んで反対側にある他端部４４ｂが吸気バルブ３５の当接部３５ａに当接するように配置されている。このように他端部４４ｂが吸気バルブ３５の当接部３６ａに当接することで、吸気側ロッカアーム４２Ａ一端部４４ａを吸気側カム４０のカム面４０ａに押し付けるような揺動軸Ｌ５Ａ回りの回動力が吸気側ロッカアーム４２Ａに作用することとなる。また吸気カム４０と吸気バルブ３５とは、カム軸Ｌ４に沿う方向に異なる位置に配置されている。排気側ロッカアーム４２Ｂの一端部は、吸気側ロッカアーム４２Ａの一端部よりも従動側スプロケット２５寄りに配置されている。

このように構成されることで、動弁装置２１は、タイミングチェーン２６により排気カム４１がクランクシャフト１８に連動して回転し、この排気カム４１の回転により排気バルブ３６を移動させて前記排気ポート３２を開閉させるように構成される。また動弁装置２１は、同様に吸気バルブ３５により吸気ポート３１を開閉させるようにも構成される。

シリンダヘッド１２の上端部には、このように構成されている動弁装置２１を覆うようにシリンダヘッドカバー１３が設けられ、そのシリンダヘッドカバー１３を覆うように化粧カバー１４が設けられている。

本実施の形態のようなクルーザータイプの自動二輪車では、エンジン５は、スポーツタイプ等の他のタイプの自動二輪車に比べて、１気筒当りの容積が大きい。そのためエンジン５は、低回転域から比較的大きいトルクを出力できるが、始動時に燃焼室３０内の混合気を圧縮するのに必要な圧縮トルクが大きい。そこで動弁装置２１には、始動時に必要な圧縮トルクを低減すべくデコンプ機構４５が設けられている。
［デコンプ機構］
図５は、デコンプ機構４５を備えるカム機構３９を示す斜視図である。図６は、前記デコンプ機構４５を分解して示す分解斜視図である。なお図６のカム機構３９は、一部省略して示されている。デコンプ機構４５は、カム機構３９に設けられている。デコンプ機構４５は、基本的に、スリーブ４６と、デコンプピン４７と、デコンプシャフト４８と、２つのウェイト部材４９と、付勢部材６０とを備える。

図７は、スリーブ４６を示す斜視図である。図８は、図７のスリーブ４６を仮想平面Ｓで切断して見た断面図である。収容部材であるスリーブ４６は、内部空間が形成され、その軸方向両端部が開口する筒状に形成され、本実施形態では、大略的に円筒状に形成されている。スリーブ４６の内周面は、平面視で大略的に楕円形状に形成され、対向する位置に互いに平行な２つの扁平部分４６ａを有すると共に、２つの円弧部分４６ｂを有している。またスリーブ４６の外周面もまた、平面視で大略的に楕円形状に形成されている。

またスリーブ４６は、その軸方向一方Ａ１側の開口端部４６ｄには、周方向全周にわたって半径方向内方に突出する内向きフランジ４６ｃを有している。この内向きフランジ４６ｃにより、スリーブ４６の前記軸方向一方Ａ１側の開口端部４６ｄには、略円形状の突出孔５０が形成される。さらにスリーブ４６の軸方向他方側Ｂ１の部分４６ｅには、軸方向一方Ａ１及び他方Ｂ１に直交して前記扁平部分４６ａに垂直な方向に円形の挿通孔５１が貫通している。

図９は、デコンプピン４７を示す斜視図である。図１０は、図９のデコンプピン４７を手前側から見た正面図である。デコンプ部材であるデコンプピン４７は、大略的に円柱状に形成されている。デコンプピン４７は、その軸方向一方Ｂ２側にある一端部に周方向全周にわたって半径方向外方に突出する外向きフランジ５２が形成されている。この外向きフランジ５２の外周面は、前記軸に垂直な断面の形状がスリーブ４６の内周面の断面形状と略一致する略楕円形に形成されている。つまりフランジ５２の外周面は、対向する位置に互いに平行な２つの扁平部分５２ａを有すると共に、２つの円弧部分５２ｂを有する。このように形成することで、デコンプピン４７は、スリーブ４６内にその軸方向一方Ａ１及び他方Ｂ１に進退可能に設けられ、かつスリーブ４６に対するデコンプピン４７の軸Ｌ５回りの回動が阻止されるように構成される。またスリーブ４６にデコンプピン４７が収容された状態で、スリーブ４６の内向きフランジ４６ｃにデコンプピン４７の外向きフランジ５２が係合することで、デコンプピン４７がスリーブ４６の突出孔５０から軸方向一方Ａ１に抜出ることを防止している。

またデンコンプピン４７は、前記外向きフランジ５２が形成された部分を除いて、その外周面４７ｂがスリーブ４６の内向きフランジ４６ｃの内周面４６ｆ（図７及び８参照）の形状と略一致するように、断面形状が円形に形成されている。これによって、デコンプピン４７の外周面４７ｂとスリーブ４６の内周面４６との間には、付勢部材６０を収容する空間が確保される。更にデコンプピン４７は、外向きフランジ５２が形成されている側の面である軸方向一方Ｂ２側の端面４７ｃが平坦に形成されている。

さらにデコンプピン４７の軸方向他方Ａ２側にある他端部４７ｄには、前記軸方向に平行な断面において、前記軸方向他方Ａ２へと突出するように湾曲するアーチ状の当接面４７ａを有する。本実施形態では、デコンプピン４７をスリーブ４６に挿入した状態で、挿通孔５１の軸に垂直な断面が前記軸の何れの位置においても一様なアーチ状となっている。換言すると、デコンプピン４７の先端面である当接面４７ａは、本実施形態では、デコンプピン４７をスリーブ４６に挿入した状態で、デコンプピン４７の軸方向他方Ａ２側へと突出し、且つ貫通孔５１の軸に沿う方向に延在するような部分円柱面状に形成されている。

またデコンプピン４７の他端部４７ｄには、デコンプピン４７の軸に直交する方向、即ちデコンプピン４７の半径方向であって、前記扁平部分５２ａに垂直な方向に貫通する組立孔５３が形成されている。更に詳細に説明すると、組立孔５３は、デコンプピン４７をスリーブ４６に挿入した状態で、デコンプピン４７の外向きフランジ５２を挿通孔５１よりもスリーブ４６の軸方向一方Ａ１側に配置した時に、前記突出孔５０から表出しているような位置に形成される。

図１１は、デコンプシャフト４８を示す斜視図である。デコンプシャフト４８は、大略的に円柱状に形成されている。挿入部材であるデコンプシャフト４８は、外径が挿通孔５１の孔径と略一致しており、その先端から中間部分にかけて周方向一部分が切欠かれて平坦部５４が形成されている。この平坦部５４は、デコンプシャフト４８の軸に平行な平面を成している。この平坦部５４は、デコンプシャフト４８の外周面において、軸Ｌ１を中心に角度θ（図１４参照）の範囲を切り欠いて形成されている。角度θは、好ましくは４０度以上５０度以下である。例えば、前記角度θを５０度以下にすると、がたつきを抑えることができる。

またデコンプシャフト４８の基端部には、駆動制御板５５が設けられている。駆動制御板５５は、大略円板状に形成され、その外径がデコンプシャフト４８の外径より大きく構成されている。また駆動制御板５５は、その軸がデコンプシャフト４８の軸Ｌ１と一致している。さらに駆動制御板５５のデコンプシャフト４８が突出する側と反対側の面には、軸Ｌ１を中心に回転対称となる位置に２つの突起部材５６が設けられている。

図１２は、図５のカム機構３９の平面図である。図１３は、図１２の切断線ＸＩＶ−ＸＩＶでカム機構３９を切断して見た正面断面図である。図１４は、図１２の切断線ＸＶ−ＸＶでカム機構３９を切断して見た右側面断面図である。デコンプピン４７は、スリーブ４６に挿着されている。そしてデコンプピン４７の外向きフランジ５２とスリーブ４６の内向きフランジ４６ｃとの間には、図１３に示すような圧縮コイルばねの付勢部材６０が収容され、デコンプピン４７がカムシャフト２２の半径方向内方に付勢されている。またデコンプピン４７は、その外向きフランジ５２がスリーブ４６の挿通孔５１よりもスリーブ４６の軸方向一方Ａ１側、つまりカムシャフト２２の半径方向外方に位置するように配置されている。

更にスリーブ４６は、突出孔５０がある開口端部と反対側の開口端部側から先に挿着孔４１ｂに挿入されている。スリーブ４６は、挿着孔４１ｂから突出しないように、かつ貫通孔６１と挿通孔５１とが接続されるように挿着孔４１ｂ内で位置決め可能に構成されている。これによりデコンプピン４７の当接面４７ａの稜線Ｌ２がカムシャフト２２のカム軸Ｌ４と平行となる。

さらにスリーブ４６の挿通孔５１を貫くようにデコンプシャフト４８が従動側スプロケット２５側から回動可能に貫通孔６１に挿通されている。これによりスリーブ４６が挿着孔４１ｂ内にて位置決め固定される。そしてデコンプピン４７の基端部は、付勢部材６０の付勢力に抗するようにデコンプシャフト４８により支持される。なおデコンプシャフト４８の軸Ｌ１とカムシャフト２２のカム軸Ｌ４とは、略一致している。

スリーブ４６の挿通孔５１には、デコンプシャフト４８の平坦部５４の部分が挿通されている。そのためデコンプシャフト４８を軸Ｌ１回りに回動させてデコンプシャフト４８とデコンプピン４７の基端部との相対姿勢を変えることで、デコンプピン４７のカム面４１ａからの突出量を調整することができる。

図１５（ａ）は、スリーブ４６にデコンプピン４７が没入した状態を示す部分断面図であり、図１５（ｂ）は、スリーブ４６からデコンプピン４７の一部が突出した状態を示す部分断面図である。具体的には、デコンプピン４７のフランジ５２がデコンプシャフト４８の平坦部５４に当接する状態では、デコンプピン４７の当接面４７ａがカム面４１ａよりも半径方向内方に没入している（図１５（ａ）参照）。この状態からデコンプシャフト４８を軸Ｌ１回りに回転させると、デコンプピン４７が押し上げられていき、当接面４７ａがカム面４１ａよりも半径方向外方に突出する（図１５（ｂ）参照）。この当接面４７ａの突出量は、デコンプピン４７の基端部がデコンプシャフト４８の円弧部分４８ｂに載った時に最大となる。従って、円弧部分４８ｂの外径が変わると、当接面４７ａの突出量が変わる。そのため、円弧部分４８ｂの外径を調整することにより、当接面４７ａの突出量が調整可能となる。

カムシャフト２２及び従動側スプロケットまたカムシャフト２２の従動側スプロケット２５側の開口端部には、貫通孔６１を外囲するように凹所６２が形成されている。凹所６２には、デコンプシャフト４８に設けられる駆動制御板５５が収容されている。この駆動制御板５５の突起部材５６側の面は、従動側スプロケット２５の排気カム４１に面している側と反対側のウェイト形成面２５ａと面一となっている。そしてこのウェイト形成面２５ａには、２つのウェイト部材４９が設けられている。

図１６は、図５のカム機構３９を紙面左から見た左側面図である。各ウェイト部材４９は、大略的に円弧状に形成されている。２つのウェイト部材４９は、ウェイト形成面２５ａの外周縁部に沿って配置され、互いにカムシャフト２２のカム軸Ｌ４を中心として回転対称の位置に設けられている。各ウェイト部材４９の一端部４９ａは、従動側スプロケット２５に揺動可能に軸支され、他端部４９ｂには、係合部材６３が設けられている。係合部材６３は、先端部に係合溝６３ａが形成され、この係合溝６３ａに駆動制御板５５の突起部材５６に係合している。これによりウェイト部材４９及び係合部材６３は、ウェイト部材４９が揺動することで、係合部材６３が突起部材５６を軸Ｌ１回りに回動させて駆動制御板５５を回動させるように構成される。つまりウェイト部材４９及び係合部材６３は、駆動制御板５５を回動可能に構成される。

さらにウェイト形成面２５ａには、凹所６２の周辺に２つのストッパ部材６４が配置されている。２つのストッパ部材６４は、カムシャフト２２のカム軸Ｌ４を中心として回転対称の位置に配置され、ウェイト部材４９及び係合部材６３に当接可能に設けられている。各ストッパ部材６４は、各ウェイト部材４９の揺動範囲を一定の範囲に規制するように配置されている。そして２つのウェイト部材４９には、カム軸Ｌ４を中心として回転対称の位置に引張コイルバネである引張部材６５が掛け渡されている。これにより２つのウェイト部材４９は、共に半径方向内方へと引っ張られてストッパ部材６４に当接している。

図１７は、図３におけるエンジン５のカム機構３９及び排気ポート３２の周辺を拡大して示す部分断面図である。図１７（ａ）は、カム機構３９の周辺を示す図面であり、図１７（ｂ）は、排気ポート３２の周辺を示す図面である。ウェイト部材４９がストッパ部材６４に当接している状態は、エンジン５の始動時における状態である。この状態では、デコンプピン４７の基端部がデコンプシャフト４８の円弧部分４８ｂに載って支持されている。そのためデコンプピン４７の当接面４７ａは、カム面４１ａから突出している。この状態で排気カム４１が回転して、当接面４７ａが排気側ロッカアーム４２Ｂに当接すると、排気バルブ３６が若干押下げられる。デコンプピン４７は、排気バルブ３６が上死点にあるとき、つまり圧縮行程で排気側ロッカアーム４２Ｂに当接する。そのためデコンプピン４７が突出している状態では、圧縮行程であっても排気ポート３２が完全に閉じられることなく、若干開いている。これにより圧縮行程において排気ポート３２から燃焼室３０内の混合気を若干逃がして（図１７（ｂ）の矢符参照Ａ）燃焼室３０の圧力を低減することができる。即ち、始動時の圧縮トルクを低減することができる。

エンジン５が始動した後、クランクシャフト１８に連動してカムシャフト２２が回転すると、ウェイト部材４９が遠心力により図１７の２点鎖線で示すように半径方向外方へ揺動して、駆動制御板５５を図１７の時計回り方向へと回動させる。これにより円弧部分４８ｂに載っていたデコンプピン４７の基端部が平坦部５４へと移り、当接面４７ａが半径方向内方側へと退避していく。デコンプピン４７の基端部と平坦部５４とが平行になったとき、係合部材６３がストッパ部材６４に当接して、ウェイト部材４９の揺動が規制される。この状態では、当接面４７ａがカム面４１ａに対して埋没しており（図１７（ａ）の２点鎖線参照）、圧縮行程において排気バルブ３６が完全に閉じられることとなる（図１７（ｂ）の２点鎖線参照）。

エンジン５が停止してカムシャフト２２の回転が止まると、２つのウェイト部材４９は、引張部材６５により半径方向内側に引っ張られる。これにより各ウェイト部材４９は、ストッパ部材６４に当接するまで揺動する。これによって再び、デコンプピン４７が進出して、当接面４７ａがカム面４１ａから突出する。
［組立方法］
図１８は、組立時において、スリーブ４７に挿入したデコンプピン４７の組立孔に棒状部材７１を挿入した状態を示す斜視図である。デコンプピン４７は、外向きフランジ５２がスリーブ４６の挿通孔５１よりもスリーブ４６の軸方向一方Ａ２側、つまりカムシャフト２２の半径方向外方に位置するように配置されている。デコンプピン４７をこの位置に配置するために、組立時において、デコンプピン４７は、スリーブ４６の突出孔５０から組立孔５３が脱出するまで押込まれ、組立孔５３が脱出したところで、組立孔５３に棒状部材７１が差込まれる。こうすることで、デコンプピン４７の基端部は、スリーブ４６の挿通孔５１よりも半径方向外側に配置される。このように配置することで、スリーブ４６の挿通孔５１に障害物がなくなり、後述するデコンプシャフト４８をスリーブ４６の挿通孔５１に挿通する作業が容易になる。棒状部材７１は、デコンプシャフト４８を挿通孔５１に挿入後、抜き取られる。

このように構成されたデコンプ機構４５によれば、デコンプシャフト４８をスリーブ４６に挿通させることで、デコンプシャフト４８によってスリーブ４６が挿着孔４１ｂ内で固定される。これによりカムシャフト２２が回転しても、スリーブ４６が遠心力により飛ばされることがない。またスリーブ４６を挿着孔４１ｂに挿入可能であれば、デコンプシャフト４８によってスリーブ４６が固定することができるので、スリーブ４６の外形状の制限が少ない。したがって、スリーブ４６の外形寸法は、高い寸法精度が要求されることがなく、挿着孔４１ｂの寸法よりも小さく形成すれば、スリーブ４６を挿着しやすくデコンプ機構４５の組込みが簡単である。これによりデコンプ機構４５の生産性が向上する。またエンジン５及び自動二輪車１へのデコンプ機構４５の組込みも簡単であり、エンジン５及び自動二輪車１の生産性も向上する。

デコンプ機構４５では、排気側ロッカアーム４２Ｂに対する当接面４７ａが当接する際、当接面４７ａの稜線Ｌ２がカムシャフト２２のカム軸Ｌ４と平面視で平行であるため、当接面４７ａは、排気側ロッカアーム４２Ｂに対し線接触する。線接触させることで、点接触する場合に比べて当接面４７ａに作用する圧力を低減することができ、当接面４７ａの磨耗を抑制される。また磨耗しても、スリーブ４６及びデコンプピン４７を取り替えればよく、排気カム４１の交換を必要としない。

またデコンプ機構４５では、デコンプシャフト４８をスリーブ４６に挿通することで、カムシャフト２２に対してスリーブ４６がその軸回りの回転することが阻止されている。また扁平部分４６ａ，５２ａを形成することで、スリーブ４６に対してデコンプピン４７がスリーブ４６の軸回りに回動することが阻止されている。その結果、カムシャフト２２に対してデコンプピン４７がスリーブ４６の軸回りに回動することが阻止され、当接面４７ａの稜線Ｌ２とカムシャフト２２のカム軸Ｌ４とが平行な状態に維持されている。そのためデコンプピン４７が排気側ロッカアーム４２Ｂに片当たりすることが防がる。これにより片当たりに起因する当接面４７ａの片減りを防止でき、始動時において必要なトルクにバラツキが生じることを防止できる。

さらにデコンプシャフト４８の外径を挿通孔５１の径より小さく形成し、デコンプシャフト４８とスリーブ４６との間に隙間、つまりクリアランスを形成している。またスリーブ４６と排気カム４１との間にも隙間、つまりクリアランスが形成されることで、仮に当接面４７ａの稜線Ｌ２がカムシャフト２２のカム軸Ｌ４に対し平面視で平行でなくとも、スリーブ４６は、カムシャフト２２に対して相対変位して稜線Ｌ２とカム軸Ｌ４とが平行となるようにスリーブ４６自身の姿勢を自動調整する。これによりデコンプピン４７と排気側ロッカアーム４２Ｂとが、常時線接触して、片当たりが防がれる。したがって片当たりに起因する当接面４７ａの片減りを防止でき、始動時において必要なトルクにバラツキが生じることを防止できる。

なおスリーブ４６とデコンプピン４７とその間にクリアランスを形成すると、排気側ロッカアーム４２Ｂに線接触するようにデコンプピン４７がスリーブ４６に対して相対変位して、スリーブ４６自身の姿勢を変えることができる。そのためデコンプピン４７が排気側ロッカアーム４２Ｂに対して片当たりしていると、スリーブ４６は、デコンプピン４７が排気側ロッカアーム４２Ｂに対して片当たりしない姿勢に自身の姿勢を変える。これによってもデコンプピン４７の片当たりが防がれ、片当たりに起因する当接面４７ａの片減りを防止できる。

またスリーブ４６及びデコンプピン４７は、高い寸法精度を必要としないので、歩留まりを向上できる。またロストワックス法等による鋳造でも製造することができ、また焼結加工を施すことができる。したがって、スリーブ４６及びデコンプピン４７の製造が容易である。

またデコンプシャフト４８をスリーブ４６の固定に用いることで、新たな部材を設ける必要がない。したがって部材点数を増加させることなくスリーブ４６の固定が可能となり、スリーブ４５の固定が簡単な構成で実現することができる。

更にデコンプピン４７は、デコンプシャフト４８の円弧部分４８ｂ及び平坦部５４により載る構成であるので、デコンプピン４７の軸方向の長さが短くなる。つまりデコンプピン４７を小形化することができる。これによりデコンプピン４７を排気カム４１に設けることが可能となる。そのためロッカアーム型の動弁装置のように、排気カム４１とロッカアーム４２Ｂとの軸方向一端部４４ａの軸Ｌ１に沿う方向の幅が同じに構成されても、デコンプ機構４５を設けることが可能である。

またデコンプピン４７をデコンプシャフト４８の円弧部分４８ｂ及び平坦部５４により載る構成にすることで、カムシャフト２２の貫通孔６１の孔径をデコンプシャフト４８の外径と略一致させることができる。これによりカムシャフト２２の強度が、カムシャフト２２の貫通孔６１の孔径がデコンプシャフト４８の外径よりも大きいものよりも向上する。

本実施形態では、エンジン５を自動二輪車１に適用した場合ついて説明しているけれども、ＡＴＶのような自動四輪車及びＰＷＣのような小型船舶等の乗り物、並びに発電機及び芝刈り機に適用してもよく、エンジン５を備える装置であればよい。具体的には、リフト特性を変更する必要がある装置に適用することが可能である。また自動二輪車１がクルーザータイプとして説明しているけれども、レーサタイプであってもよい。

また本実施形態では、エンジン５がＶ型２気筒であるが、その形状が並列型及び直列型であってもよく、また気筒数も単気筒及び３気筒以上であってもよい。

また本実施形態では、動弁装置２１がＳＯＨＣ型であるが、オーバヘッドバルブ（ＯＨＶ）型、ダブルオーバヘッドカム（ＤＯＨＣ）型であってもよく、動弁装置２１の型式が異なっても同様の効果を得ることができる。本実施形態では、クランクシャフト１８とカムシャフト２２とがタイミングチェーン２６により連動しているが、ギヤ列又はドライブシャフトにより連動するように構成してもよい。また本実施形態では、排気カム４１にデコンプ機構４５が設けられているけれども、吸気カム４０に同様の機構を設けてもよい。

また動弁装置２１は、排気カム４１が排気側ロッカアーム４２Ｂを介して排気バルブ３６をリフトさせているけれども、排気カム４１が排気バルブ３６に直接当接しているものであってもよい。

本実施形態では、スリーブ４６に対して扁平部分５２ａに垂直な方向にデコンプシャフト４８が挿入されているが、スリーブ４６の軸に交差する方向にデコンプシャフト４８が挿通されていればよく、スリーブ４６をデコンプシャフト４８により固定できればよい。また本実施形態では、デコンプピン４７と排気側ロッカアーム４２Ｂとの当接が線接触であるが、デコンプピン４７の当接面４７ａを部分球面状に形成して点接触させてもよい。

本実施形態では、デコンプシャフト４８の回動によりデコンプピン４７を進退するように構成されているけれども、ソレノイド、モータ又は油圧ポンプ等の駆動源を設け、これら駆動源によりデコンプシャフト４８をその軸方向に進退させるように構成してもよい。

またデコンプシャフト４８は、軸Ｌ１回りの回動又は前記軸Ｌ１に沿う方向に進退することで、その外周面の軸Ｌ１からの半径方向距離が変化するように構成することで、デコンプピン４７の進退を可能に構成してもよい。後者の構成は、例えばデコンプシャフト４８の軸方向一端側が先細りとなるテーパ形状に形成することで実現できる。

更にデコンプピン４７の進退方向に垂直な断面を非円形に形成する。スリーブ４６は、デコンプピン４７を収容して、デコンプピン４７においてその軸から半径方向に最も離れた部分よりも、前記軸の半径方向内方に没入した部分が形成される。これによりデコンプピン４７がスリーブ４６に対してその軸回りの回転することが防がれる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 図１に示すエンジンを一部切断して右方から見た拡大斜視図である。 後述する図４の切断線III−IIIでシリンダヘッドを切断して見た断面図である。 動弁装置を配置したシリンダヘッドを上方から見た平面図である。 デコンプ機構を備えるカム機構を示す斜視図である。 前記カム機構を分解して示す分解斜視図である。 スリーブ４６を示す斜視図である。 図７のスリーブにおける、その軸方向に垂直な断面を示した断面図である。 デコンプピンを示す斜視図である。 図９のデコンプピンを手前側から見た正面図である。 デコンプシャフトを示す斜視図である。 図５のカム機構を紙面上方から見た平面図である。 図１２の切断線ＸＩＶ−ＸＩＶでカム機構を切断して見た正面断面図である。 図１２の切断線ＸＶ−ＸＶでカム機構を切断して見た右側面断面図である。 （ａ）は、スリーブにデコンプピンが没入した状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、スリーブからデコンプピンの一部が突出した状態を示す部分断面図である。 図５のカム機構を紙面左から見た左側面図である。 （ａ）は、カム機構の周辺を示す図面であり、（ｂ）は、排気ポートの周辺を示す図面である。 組立時において、スリーブ４７に挿入したデコンプピン４７の組立孔に棒状部材を挿入した状態を示す斜視図である。 従来技術のデコンプ装置を示す図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
５ エンジン
２１ 動弁装置
３２ 排気ポート
３６ 排気バルブ
３９ カム機構
４２Ｂ 排気側ロッカアーム
４５ デコンプ機構
４６ スリーブ
４７ デコンプピン
４８ デコンプシャフト
５１ 挿通孔
５３ 組立孔
６０ 付勢部材

Claims (7)

1. ポートを開閉するバルブを駆動するカムシャフトに設けられるデコンプ機構であって、
   前記カムシャフトに設けられる収容部材と、
   前記収容部材内に進退可能に収容され、圧縮行程時に前記カムシャフトから進出して前記バルブを押して前記ポートを開くデコンプ部材と、
   前記カムシャフト内に挿入され、前記デコンプ部材が進退する進退方向と交差する方向に前記収容部材を挿通する挿入部材と、
   前記デコンプ部材をそれが退行する方向に付勢する付勢部材とを備え、
   前記挿入部材は、前記付勢部材による付勢に抗して前記デコンプ部材を支持するように配置されていることを特徴とするデコンプ機構。
2. 前記挿入部材が、前記カムシャフトに対して相対変位することで前記デコンプ部材を進退させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデコンプ機構。
3. 前記デコンプ部材は、その先端面が前記バルブ、又は前記カムシャフトに備わる前記バルブを駆動するバルブ駆動部材に接触することで前記バルブを押すように構成され、
   前記デコンプ部材の先端面は、前記バルブ又はバルブ駆動部材に線接触するように構成されて、
   前記収容部材は、前記進退方向に延びる軸回りの前記デコンプ部材の回動を阻止するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデコンプ機構。
4. 前記収容部材は、前記カムシャフトに対して隙間をあけて設けられ、
   前記挿入部材は、前記収容部材に対して隙間をあけて挿入されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のデコンプ機構。
5. 前記デコンプ部材の先端部には、半径方向内方に没入する組立孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のデコンプ機構。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載のデコンプ機構が設けられるカムシャフトを備えていることを特徴とする内燃機関。
7. カム回転軸回りに回転駆動されて、カム回転軸と同軸の内部空間が形成される円筒状のカムシャフトと、
   ポートを開閉するバルブを駆動する動力を伝えるカムであって、前記カムシャフトに固定されて、カムシャフト回転軸回りの外周面から半径方向内方に没入する収容孔が形成されたカムと、
   軸方向両端部が開放する略筒状であって、その軸方向がカム回転軸に直交した状態で前記収容孔に収容され、収容される状態においてカム回転軸に沿って貫通する貫通孔が形成される収容部材と、
   前記収容部材の内部空間に収容され、カム外周面から部分的に突出可能に形成される可動部材と、
   前記収容部材からカム回転軸に向う方向の付勢力を、前記可動部材に与える付勢部材と、
   前記カムシャフトに形成される内部空間に収容され、前記収容部材の貫通孔を貫通して、前記カムシャフトによってカム回転軸周りに回転可能に支持され、前記可動部材に対向可能な対向領域に関して、カム回転軸からの半径方向寸法が非一様に形成される調整軸と、
   前記調整軸をカム軸周りに角変位させて、前記調整軸の対向領域のうち可動部材に対向する位置を変化させる調整軸駆動手段とを含むことを特徴とする動弁装置。

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